本发明专利技术的目的在于提供一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，包括：上水平杆；下水平杆，设置在上水平杆的正下方且与上水平杆平行；间距调节机构，其分别与上水平杆和下水平杆连接且能调节上水平杆和下水平杆之间的竖向间距；上测量杆，其固定在上水平杆的一侧或套在上水平杆外围；下测量杆，其固定在下水平杆的一侧或套在下水平杆外围，其设置在上测量杆下方且与上测量杆平行；测距机构。通过本发明专利技术能同时测量支座高度、水平变位量、剪切变形角γ，且可测量的高度范围更大，通过测试以上三个参数能对支座病害等级进行评定，估算支座承受的压力、水平力，评价支座受力状态包括支座的竖向压缩量、水平剪切变形量是否超过规范限值，进而评价竖向支反力、水平摩擦力是否超过支座允许值。
A testing device for testing shear deformation of bridge bearing and its application
【技术实现步骤摘要】
一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置及应用
本专利技术涉及桥梁板式橡胶支座的检测与缺陷评价领域，尤其是一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置及应用。
技术介绍
目前我国公路基础建设处于快速发展期，尤其是高速公路正在进行大规模建设，现高速公路上大多数桥梁均采用预制拼装T梁、小主梁、空心板，桥梁的跨径大多数分布在16～40m之间，支座高度通常在4.2～15cm之间，这类桥梁的共同优点是造价相对低、施工技术成熟且进度快、质量易于控制，但也存在共同缺点，比如需要使用大量板式橡胶支座，当橡胶支座安装不当或存在质量缺陷时，往往容易出现裂缝、老化、过大的剪切变形，从现场调查的情况来看，几乎所有在役桥梁的板式橡胶支座均存在一定程度的剪切变形，部分橡胶支座的剪切变形甚至达到45度或更大，严重地影响了支座的受力和传递内力功能，对桥梁的运营产生安全隐患。目前通常采用倾角仪、钢直尺分别对支座的剪切变形参数进行测量，其测试数据通常只是局部区域的变形、整体评价可靠性低，如将倾角仪靠在支座侧面上进行测量，需要靠近测量且只能代表测试局部区域的变形，对于墩台帽梁较宽的桥梁支座将无法靠近测量，另外，倾角仪通常有8cm左右高度，对于较矮的支座则无法测量，而对于高度大于12cm的支座，测试结果可靠性也较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置及应用，能同时用于测量支座高度、水平变位量、剪切变形角γ，且可测量的高度范围更大。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，包括：上水平杆；下水平杆，设置在上水平杆的正下方且与上水平杆平行；间距调节机构，其分别与上水平杆和下水平杆连接且能调节上水平杆和下水平杆之间的竖向间距；上测量杆，其设置在上水平杆的一侧或套在上水平杆外围，前部可伸缩或可沿着上水平杆左右移动；下测量杆，其设置在下水平杆的一侧或套在下水平杆外围，其设置在上测量杆下方且与上测量杆平行，前部可伸缩或可沿着下水平杆左右移动；测距机构，其包括上水平测距仪、下水平测距仪、高度测距仪、三块反射片和数据采集终端，所述上水平测距仪设置在上水平杆前部，所述下水平测距仪设置在下水平杆前部，所述高度测距仪和其中一块所述反射片分别设置在上水平杆和下水平杆或下水平杆和上水平杆的中部，且所述高度测距仪位于所述反射片的正上方或正下方，另外两块反射片分别设置在上测量杆和下测量杆的前部；所述数据采集终端分别与上水平测距仪、下水平测距仪和高度测距仪连接。进一步的，所述上水平测距仪位于所述下水平测距仪的正上方；设置在上测量杆的反射片与上测量杆前端点的距离等于设置在下测量杆的反射片与下测量杆前端点的距离。进一步的，所述高度测距仪集成有温度感应装置。进一步的，所述间距调节机构包括竖向支承杆和高度锁定单元，所述竖向支承杆的上端与上水平杆连接，所述高度锁定单元与下水平杆连接，所述高度锁定单元能沿着竖向支承杆上下移动且能与竖向支撑杆固定。更进一步的，所述间距调节机构还包括平衡杆和水平滑块；所述平衡杆有两根，通过销轴交叉连接，所述销轴能沿竖向支承杆上下移动；所述平衡杆的上端和下端均连接有水平滑块，所述上水平杆和所述下水平杆均设置有水平杆滑槽容纳水平滑块移动；所述水平杆滑槽中在水平滑块两外侧的位置设置有限位块。更进一步的，所述上水平杆的水平杆滑槽中设置有弹簧，所述弹簧的外端与水平滑块的内端连接，内端与水平杆滑槽中部的固定块连接。进一步的，所述高度锁定单元包括连接在一起的固定夹和锁定夹，所述固定夹能匹配卡入下水平杆的中部并套在竖向支承杆外围，所述锁定夹匹配套在竖向支承杆外围，拧紧锁定夹使下水平杆与竖向支承杆固定。进一步的，还包括上水平器和下水平器，分别设置在上测量杆/上水平杆和下测量杆/下水平杆侧面，以调节上测量杆和下测量杆的水平状态。本专利技术还提供了以上所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置在测试支座的支座剪切角、支座高度、支座水平位移以及对支座病害等级进行评定方面的应用。进一步的，以下测量杆前端点作为参照点时，上水平测距仪测得上水平测距仪和在上测量杆前端的反射片的距离d1，下水平测距仪测得下水平测距仪和在下测量杆前端的反射片的距离d2，支座上表面相对于支座下表面的支座水平位移ds＝d1-d2；当以上测量杆前端点作为参照点时，支座下表面相对于支座上表面的支座水平位移dx＝d2-d1；则支座剪切变形角γ为：或支座高度变化值△h＝h0-h,其中h0表示支座安装前高度，h为支座的有效高度，h＝h'+δ1+δ2，其中，h’为高度测距仪测量获得的其与反射片之间的距离；当高度方向测距的反射片设置在上测量杆时，δ1表示高度方向测距的反射片与上测量杆顶面的距离，δ2表示高度测距仪中心至下测量杆底面距离。当高度方向测距的反射片设置在下测量杆时，δ1表示高度方向测距的反射片与下测量杆底面的距离，δ2表示高度测距仪中心至上测量杆顶面距离。以上所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，在使用时，将测试装置卡在主梁和支座垫石之间，通过间距调整装置调整上测量杆上面贴于主梁底面，下测量杆下面贴于支座垫石顶面，同时将上测量杆的前端贴于支座一侧顶端，下测量杆前端贴于支座同侧底端，通过高度测距仪测量其与反射片之间的竖直距离可以计算支座高度，通过上水平测距仪和下水平测距仪测量其与反射片之间的水平距离可以计算支座的水平变位量，通过水平变位量和支座高度可以计算剪切变形角γ。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术能同时用于测量支座高度、水平变位量和剪切变形角γ，且数据采集通过数据采集终端来进行，可近距离测量也可较远距离测量，功能多样、操作便利。另外通过测试以上三个参数能进一步对支座病害等级进行评定，估算支座承受的压力、水平力，评价支座受力状态。(2)本专利技术对于绝大多数桥梁的板式橡胶支座检测都能适用，适用范围广，且测量范围广，能应用于高度大于4.5cm的橡胶支座测量，墩台帽梁尺寸对测量的影响小，精确性高。(3)本专利技术的构造简单、设计合理、使用成本低、操作便利。附图说明图1是本专利技术一实施例中测试装置的主视结构示意图。图2是图1的左视结构示意图。图3是本专利技术一实施例中支撑骨架的主视结构示意图。图4是本专利技术一实施例中上测量杆的主视结构示意图。图5是图4的俯视结构示意图。图6是本专利技术一实施例中下测量杆的主视结构示意图。图7是图6的俯视结构示意图。图8是本专利技术一实施例中上水平杆的俯视结构示意图。图9是本专利技术一实施例中下水平杆的俯视结构示意图。图10是本专利技术一实施例中高度锁定装置的主视结构示意图。图11是本专利技术一实施例的使用结构示意图。图12是本专利技术实施例2的使用结构示意图。图13是上水平杆和上测量杆组装的截面结构示意图。图14是上测量杆活动槽的截面结构示意图。图15是下测量杆活本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，包括：/n上水平杆；/n下水平杆，设置在上水平杆的正下方且与上水平杆平行；/n间距调节机构，其分别与上水平杆和下水平杆连接且能调节上水平杆和下水平杆之间的竖向间距；/n上测量杆，其设置在上水平杆的一侧或套在上水平杆外围，前部可伸缩或可沿着上水平杆左右移动；/n下测量杆，其设置在下水平杆的一侧或套在下水平杆外围，设置在上测量杆下方且与上测量杆平行，前部可伸缩或可沿着下水平杆左右移动；/n测距机构，其包括上水平测距仪、下水平测距仪、高度测距仪、三块反射片和数据采集终端，所述上水平测距仪设置在上水平杆前部，所述下水平测距仪设置在下水平杆前部，所述高度测距仪和其中一块所述反射片分别设置在上水平杆和下水平杆或下水平杆和上水平杆的中部，且所述高度测距仪位于所述反射片的正上方或正下方，另外两块反射片分别设置在上测量杆和下测量杆的前部；所述数据采集终端分别与上水平测距仪、下水平测距仪和高度测距仪连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，包括：
上水平杆；
下水平杆，设置在上水平杆的正下方且与上水平杆平行；
间距调节机构，其分别与上水平杆和下水平杆连接且能调节上水平杆和下水平杆之间的竖向间距；
上测量杆，其设置在上水平杆的一侧或套在上水平杆外围，前部可伸缩或可沿着上水平杆左右移动；
下测量杆，其设置在下水平杆的一侧或套在下水平杆外围，设置在上测量杆下方且与上测量杆平行，前部可伸缩或可沿着下水平杆左右移动；
测距机构，其包括上水平测距仪、下水平测距仪、高度测距仪、三块反射片和数据采集终端，所述上水平测距仪设置在上水平杆前部，所述下水平测距仪设置在下水平杆前部，所述高度测距仪和其中一块所述反射片分别设置在上水平杆和下水平杆或下水平杆和上水平杆的中部，且所述高度测距仪位于所述反射片的正上方或正下方，另外两块反射片分别设置在上测量杆和下测量杆的前部；所述数据采集终端分别与上水平测距仪、下水平测距仪和高度测距仪连接。
2.根据权利要求1所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，
所述上水平测距仪位于所述下水平测距仪的正上方；
设置在上测量杆的反射片与上测量杆前端点的距离等于设置在下测量杆的反射片与下测量杆前端点的距离。
3.根据权利要求2所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，
所述高度测距仪集成有温度感应装置。
4.根据权利要求2所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，
所述间距调节机构包括竖向支承杆和高度锁定单元，所述竖向支承杆的上端与上水平杆连接，所述高度锁定单元与下水平杆连接，所述高度锁定单元能沿着竖向支承杆上下移动且能与竖向支撑杆固定。
5.根据权利要求4所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试装置，其特征在于，
所述间距调节机构还包括平衡杆和水平滑块；所述平衡杆有两根，通过销轴交叉连接，所述销轴能沿竖向支承杆上下移动；所述平衡杆的上端和下端均连接有水平滑块，所述上水平杆和所述下水平...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国富，周书林，梁茜雪，卓小丽，李增科，陈仕湘，王海华，陈剑，吴东兴，郝天之，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，广西壮族自治区公路发展中心，广西壮族自治区交通运输工程质量监测鉴定中心，
类型：发明
国别省市：广西;45
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